Strømrapport Måling av overflate- (5m) og dimensjoneringsstrøm (15m) ved Ytterværet september - oktober 2017

Transkript

1 Strømrapport Måling av overflate- (5m) og dimensjoneringsstrøm (15m) ved Ytterværet september - oktober 2017

2 Dokument kontroll Rapport Rapport beskrivelse og navn Vurdering av strøm på grunnlag av 2 strømmålinger. SR-M Ytterværet1117-ver01.pdf Rapport versjon Dato Beskrivelse Første utgivelse Rapport distribusjon Denne rapporten kan kun gjengis i sin helhet. Gjengivelse av deler av rapporten kan kun skje etter skriftlig tillatelse fra. I slike tilfeller skal kilde oppgis. Lokalitet Lokalitetsnavn Ytterværet Lokalitetsnummer ny Kommune Nordkapp Fylke Finnmark Resultat nøkkeltall Måledyp 5m 15m Maksimal strøm (cm/s) (retning) 69.8 (Ø) 71.1 (Ø) Gjennomsnitt strøm (cm/s) Strømstyrke < 1cm/s (%) Strømstyrke < 3cm/s (%) Strømstyrke 30cm/s (%) Neumann parameter års strøm (maksimal) års strøm (maksimal) Oppdragsgiver Selskap SalMar Nord AS; 9300 Finnsnes Kontakt person Odd-Arne Korneliussen odd-arne.korneliussen@salmar.no Oppdragsansvarlig Selskap Feltarbeid ansvarlig ; Nordfrøyveien 413; 7260 SISTRANDA Organisasjon nr Bjørn Erik Bye bjorn@akerbla.no Rapport ansvarlig iris.hestnes@akerbla.no Iris Hestnes Kontrollert av Jenny-Lisa Reed jenny.lisa@akerbla.no Akkreditering Feltarbeid og rapport er utført av Åkerblå og er akkreditert. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 2 of 46

3 Innholdsfortegnelse 1. Forord Områdebeskrivelse Metodikk Resultater Strømdata sammendrag Strømroser Strømhastighet mot strømretning matrise Strømmens hastighetsfordeling Strømmens retningsfordeling Tidsdiagram - strømhastighet Tidsdiagram - strømretning Tidsdiagram - temperatur Progressivt vektordiagram Fordelingsdiagram maksimal strømhastighet Fordelingsdiagram middelhastighet Fordelingsdiagram relativ vannfluks Fordelingsdiagram antall observasjoner Maksimal strømhastighet for 8 retningssektorer Gjennomsnittlig strømhastighet for 8 retningssektorer Antall målinger i 8 retningssektorer Relativ vannutskiftning for 8 retningssektorer års og 50-års strømhastighet per 8 retningssektorer på 5m års og 50-års strømhastighet per 8 retningssektorer på 15m Tidevannsanalyse Todagersperiode Vind under måleperioden CTD måling Diskusjon strøm Temperatur Strømhastighet Maksimal, signifikant maksimal og høye strømmålinger (> 30 cm/s) Enkeltstående strømtopper Gjennomsnittlig strømhastighet Nullmålinger (< 1cm/s) og varighet Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 3 of 46

4 5.2.5 Vannutskiftning og Neumannn parameter Observasjon feltarbeid CTD Vedlegg - opplysning strømmåling Vedlegg - riggoppsett, måleprinsipp og valg av målested Riggoppsett Måleprinsipp Vedlegg - Databearbeiding og kvalitetssikring Databearbeiding Kvalitetssikring av data Fjernede dataverdier Måleperiode Enkelte datapunkter Vedlegg - Strømmens tilstandsklasser Vedlegg - Månedlige tidevannsvariasjoner under måleperioden Vedlegg - Måleenheter og forkortelser Vedlegg - Parametere og Beskrivelse Vedlegg - Referanser Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 4 of 46

5 1. Forord har på oppdrag fra SalMar Nord utført strømmålinger ved tenkt oppdrettslokalitet Ytterværet som er vurdert etter beliggenhet, strømforhold, temperatur, vannutskiftning, tidevann og vind. NYTEK-forskriften har som mål å begrense rømming av fisk fra oppdrettsanlegg. NS 9415:2009 krever at alle lokaliteter undersøkes og beskrives ut fra topografi og eksponeringsgrad i form av parametere som danner grunnlag for beregning av miljølaster på et anlegg. Alle omsøkte akvakulturlokaliteter skal også kunne ivareta artens krav til et godt levemiljø (Mattilsynet, 2014). Det må være tilstrekkelig tilførsel av vann av egnet kvalitet. Spesielt relevant er oksygen som er vurdert etter blant annet strømforhold og vannutskiftning og temperatur. Denne rapporten tilfredsstiller kravene i NS 9415:2009, samt kravene i Fiskeridirektoratets veileder for utfylling av søknadsskjema for tillatelse til akvakultur (2012). Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 5 of 46

6 2. Områdebeskrivelse Målepunktet for Ytterværet ligger i Nordkapp kommune, Finnmark. Ytterværet ligger i Vannfjorden, på sørvestsiden av Magerøya. Vannfjorden har åpen forbindelse mot Magerøysundet i sørøst og kobbefjorden i sørvest. På grunn av omkringliggende topografi er lokaliteten relativt eksponert for vind fra nordøst, sørøst, sør og sørvest. I tillegg er Vannfjorden utsatt for sterke fallvinder (Den norske los, 2017). Bunndypet er ca. 110 m og bunntopografien i området er orientert NØ - SV. Figur 2.1. Oversiktskart over området rundt måle posisjonen. Lokalitet er anvist med Kart er hentet fra Fiskeridirektoratets kartverktøy. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 6 of 46

7 3. Metodikk Strømmålinger ble kvalitetssikret av og informasjon om måleperiode og instrumenter som ble benyttet er oppgitt i tabellen under. Tabell 3.1. Bakgrunnsinformasjon om strømmåling. Måledyp 5m 15m Merke Instrument type Aanderaa punktmåler Aanderaa punktmåler Posisjon ˈN ˈØ ˈN ˈØ Dyp på målested ca. 110m ca. 110m Måleperiode Måleintervall 10 minutter 10 minutter Antall døgn Figur 3.1. Plassering av strømmålere i området anvist med. Kart er hentet fra Olex. Kompasspila øverst i venstre hjørne indikerer kartenes orientering. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 7 of 46

8 Figur D-bilder av bunntopografi i området. Kartene er hentet fra Olex. Den tynne kompasspila øverst i venstre hjørne indikerer kartenes orientering. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 8 of 46

9 4. Resultater 4.1 Strømdata sammendrag Resultater per måledyp over hele måleperioden er sammenfattet i Tabell Tabell Sammendrag av strømdata fra 5m og 15m. Verdiene er klassifisert (fargelagt) etter: Vedlegg Strømmens tilstandsklasser. 5m 15m Sjøtemperatur ( C) Strømhastighet Maksimum (cm/s) Gjennomsnitt (cm/s) Minimum (cm/s) Signifikant maks (cm/s) Signifikant min (cm/s) Varians (cm/s)² Standard avvik (cm/s) % < 1cm/s Lengst periode < 1cm/s (min) % < 3cm/s (dvs. 0 - < 3cm/s) Lengst periode < 3cm/s (min) % 30cm/s Lengst periode 30cm/s (min) Effektiv transport Hastighet (cm/s) Retning grader (deg) Neumann parameter Gjennomsnitt vannforflytning (m³/m²/d) Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 9 of 46

10 4.2 Strømroser Strømroser viser strømhastighet og strømretning under hele måleperioden. Strømroser gir en indikasjon på hovedstrømretning og om tidevannsellipsen er rettlinjet eller sirkulær. 5m 15m Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 10 of 46

11 4.3 Strømhastighet mot strømretning matrise. Strømretninger er fordelt over 15º-sektorer (sektorene er vist i venstre kolonne). Den nederste linjen viser den prosentvise fordelingen av de registrerte strømhastighetene. Kolonnen til høyre viser den prosentvise fordelingen av de ulike 15º-sektorene og utregning av antall kubikkmeter vann som i måleperioden vil passere et tenkt vindu på 1x1 meter i den aktuelle strømretningen. Kolonnen til høyre viser også maksimal strømhastighet i hver 15º-sektor. Hastighetsfordeling er (lavest verdi) og < (høyest verdi) i oppgitt hastighetsrekkevidde. Strømhastighet og retning (5m dyp) Retning (grader) Strømhastighetsgruppe Total flow Maks strøm >100 Antall % m³/m² % cm/s 100 obs N N NØ NØ NØ Ø Ø Ø SØ SØ SØ S S S SV SV SV V V V NV NV NV N Antall obs % Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 11 of 46

12 Strømhastighet og retning (15m dyp) Retning (grader) Strømhastighetsgruppe Total flow Maks strøm >100 Antall % m³/m² % cm/s 100 obs N N NØ NØ NØ Ø Ø Ø SØ SØ SØ S S S SV SV SV V V V NV NV NV N Antall obs % Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 12 of 46

13 4.4 Strømmens hastighetsfordeling. Strømmens hastighetsfordeling uten hensyn til retning, med antall registreringer på stående akse og hastighetsgruppe på liggende akse. 4.5 Strømmens retningsfordeling. Strømmens retning fordelt over 15º-sektorer, med antall registreringer på stående akse og 15ºsektorer på liggende akse. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 13 of 46

14 4.6 Tidsdiagram - strømhastighet. Strømhastighet på stående akse og tid på liggende akse. 4.7 Tidsdiagram - strømretning. Strømretning på stående akse og tid på liggende akse. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 14 of 46

15 4.8 Tidsdiagram - temperatur. Temperatur på stående akse og tid på liggende akse. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 15 of 46

16 4.9 Progressivt vektordiagram. Diagrammet viser hvor langt og hvordan en tenkt merket vannpartikkel som befinner seg i strømmålerens posisjon ved målestart, vil drive av sted i løpet av måleperioden. Dette gir en indikasjon på vannutskiftning i måleperioden. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 16 of 46

17 4.10 Fordelingsdiagram maksimal strømhastighet. Kurvene viser maksimal strømhastighet for hver 15º-sektor i løpet av måleperioden. Maximal strømhastighet (5m dyp). Maximal strømhastighet (15m dyp) Fordelingsdiagram middelhastighet. Kurvene viser middelhastigheter for hver 15º-sektor i løpet av måleperioden. Middelhastighet (5m dyp). Middelhastighet (15m dyp). Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 17 of 46

18 4.12 Fordelingsdiagram relativ vannfluks. Kurvene viser relativ strømhastighet/vannfluks i hver sektor. Relativ vannfluks angir mengden vann som strømmer gjennom en sektor delt på totalt volum. Total vannforflytning er totalt volum vann i alle sektorer. Relativ vannfluks (5m dyp). Relativ vannfluks (15m dyp) Fordelingsdiagram antall observasjoner. Kurvene viser hvor mange ganger strømmåleren har pekt på hver enkelt sektor i løpet av måleperioden. Antall målinger (5m dyp). Antall målinger (15m dyp). Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 18 of 46

19 4.14 Maksimal strømhastighet for 8 retningssektorer. Tabell Maksimal strømhastighet (cm/s) for retningssektorene. Dybde Retning N NØ Ø SØ S SV V NV m m Gjennomsnittlig strømhastighet for 8 retningssektorer. Tabell Gjennomsnittlig strømhastighet (cm/s) for retningssektorene. Dybde Retning N NØ Ø SØ S SV V NV m m Antall målinger i 8 retningssektorer. Tabell Antall målinger per retningssektor. Dybde Retning N NØ Ø SØ S SV V NV m m Relativ vannutskiftning for 8 retningssektorer. Tabell Relativ vannutskiftning (%) per retningssektor. Dybde Retning N NØ Ø SØ S SV V NV m m Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 19 of 46

20 års og 50-års strømhastighet per 8 retningssektorer på 5m Verdier for returperiode på 10 år (x1.65) og for returperiode på 50 år (x1.85). Retningene som er oppgitt i raden under maksstrømmen er retningen til den bestemte maksmålingen. Tabell års og 50-års strømhastighet (cm/s) per retningssektor på 5m Retning Strøm Maks (cm/s) Retning ( ) 10-år (cm/s) 50-år (cm/s) N NØ Ø SØ S SV V NV års og 50-års strømhastighet per 8 retningssektorer på 15m Tabell års og 50-års strømhastighet (cm/s) per retningssektor på 15m Retning Strøm Maks (cm/s) Retning ( ) 10-år (cm/s) 50-år (cm/s) N NØ Ø SØ S SV V NV Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 20 of 46

21 4.20 Tidevannsanalyse Målt strøm er splittet i øst-vest (UEW) og nord-sør (VNS) komponenter for å vurdere spredning av strømdata på de forskjellige dypene og for å finne hovedaksen for strømellipsen (Figur ). Tidevannsellipsen er orientert omtrent NØ SV. Høyeste strømhastighet er mot Ø på både 5m og 15m. Måleperioden inkluderte 2 fulle springflo nippflo tidevannssykluser. Springflo var rundt 6. og 20. september og 5. oktober Tidevannsanalyse av strømdata og prosent av målte signal som tidevannet forårsaket er oppgitt i Tabell Tidevannsanalyse er utført ved bruk av T_Tide (Pawlowic, et al., 2002). Bidrag til strømmen fra de fem viktigste tidevannskomponentene, M2, S2, N2, O1 og K1 er oppgitt i Tabell Tabell Tidevannsanalyse av målte data. I analysen ble alle tidevannskomponenter med distinkte perioder benyttet. Strømhastighet forårsaket av tidevann 5m 15m Prosent (%) Tabell Tidevannsanalyse ved bruk av tidevannskomponentene M2, S2, N2, O1 og K1. Strømhastighet forårsaket av tidevannskomponentene 5m 15m Prosent fra M2, S2, N2, O1 og K1 (%) Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 21 of 46

22 Figur UEW - VNS punktdiagram med strømellipsen markert med stiplet linje. Krysset indikerer midtpunktet for tidevannsellipsen. Figur UEW - VNS Tidevannsellipser. Den sorte linja er strømellipse for hele strømdatasettet, den fargede linja er strømellipse for alle tidevannskomponenter som kan separeres. Det sorte krysset markerer ellipsens sentrum. Vinkel indikerer ellipsens orientering langs store halvaksen. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 22 of 46

23 4.21 Todagersperiode. Strømhastighet, strømretning, tidevann og vind er oppgitt i figur under for en todagersperiode for maksimalstrømmen ved 5m dyp. Figur Strømhastighet, strømretning, tidevann og vind for maksimalstrømmen ved 5m dyp. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 23 of 46

24 4.22 Vind under måleperioden Ut fra omkringliggende topografi er det vurdert at vind fra NØ, SØ, S og SV kan ha betydning for strømforholdene på lokaliteten. Vinddata er tatt fra værstasjon Honningsvåg Lufthavn. Honningsvåg Lufthavn ligger 22km øst for anlegget (Figur ). Vind blåste mest fra S og sterkest fra S, SØ og Ø under måleperioden (Tabell ). Hvis de lokale vindforholdene var like de på Honningsvåg Lufthavn under måleperioden, er det vurdert at vind fra V kan ha påvirket strøm mot Ø i noen tilfeller. Det var imidlertid generelt lite samsvar mellom vind- og strømdata på tidspunkter med høye strømhastigheter. Dette kan ha sammenheng med at lokaliteten er tidevannsdominert. I tillegg kan ulik topografi gi forskjellig vindretning og -hastighet på måleposisjonen sammenlignet med værstasjonen. Tabell Maksimal vindhastighet og % tid vinden blåste fra de ulike retningene under måleperioden. N NØ Ø SØ S SV V NV Maksimal vindhastighet (m/s) % tid fra en bestemt retning Figur Til venstre: Rosediagram for strøm (mot retning) på 5m. Til høyre: vind (fra retning) på Honningsvåg Lufthavn under måleperioden. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 24 of 46

25 Strøm- og vindhastighet og retning er oppgitt i Figur for å vurdere vindpåvirkning på strømmen, og for å vurdere om noen strømtopper skyldes vind. Figur Strømhastighet på 5m og vindhastighet samt strøm- og vindretning (Honningsvåg Lufthavn) under måleperioden. Grønne sirkler indikerer omtrentlig tidspunkt for springflo. Strømtopper over 37cm/s ble sammenlignet med vinddata fra Honningsvåg Lufthavn fra samme periode. Figur indikerer hvilke tidspunkter vind på Honningsvåg Lufthavn og målt strøm hadde omtrent sammenfallende retning (grønn pil). Analysen indikerer at vinden har mindre påvirkning på strømmen, sannsynligvis på fordi lokaliteten er tidevannsdominert, noe tidevannsanalysen også indikerer. Det var imidlertid tilfeller med høye vindhastigheter som sammenfaller med lave strømhastigheter der vind og strøm hadde motsatt retning (for eksempel rundt 23.september). Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 25 of 46

26 Figur Posisjonen til Honningsvåg Lufthavn værstasjon (markert med ) i forhold til strømmålernes posisjon (markert med ). Kart er hentet fra Fiskeridirektoratets kartverktøy. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 26 of 46

27 4.23 CTD måling CTD måling ved utsett CTD-måling ble foretatt i sammenheng med utsett av strømmåler. Posisjon for CTD-profil: ˈN ˈØ. Figur Posisjon for CTD-måling ( ) i forhold til strømriggens beliggenhet ( ). Målinger for hydrografi ble gjennomført med en SD 204 CTD-sonde med oksygensensor. Sonden med et påmontert lodd ble senket ned til loddet traff bunnen og deretter hevet til overflaten. Sonden gjør en registrering hvert 2. sekund, og den vil dermed lage en profil av vannsøylen for senkning og en for heving. Profil ved senking av sonden ble benyttet. Uthenting av data ble gjort med programvaren Minisoft SD200w versjon og bearbeidet i Excel. CTD måling ved utsett Figur Vertikalprofiler av saltholdighet, temperatur og tetthet. Dypet er indikert langs y- aksen. Øverst: hele vannsøylen. Nederst: fra overflaten til 50m dyp. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 27 of 46

28 5. Diskusjon strøm Alle omsøkte akvakulturlokaliteter skal kunne ivareta artens krav til et godt levemiljø (Mattilsynet, 2014). Det må være tilstrekkelig tilførsel av vann av egnet kvalitet. Oksygen er helt avgjørende for god fiskevelferd. Tilførsel av oksygen til fisken er vurdert etter strømforhold, vannutskiftning og temperatur. 5.1 Temperatur Lokaliteter med hyppige og store temperaturvariasjoner kan være uheldig ut fra et velferds- og helseperspektiv, men denne ulempen kan reduseres ved at fisken blir gitt rom for å oppholde seg i det mest gunstige miljøet. Temperatur under måleperioden på 5m var C og på 15m var temperaturen C. Temperaturmålingene viser at temperaturen var omtrent lik på 5m og 15m gjennom hele måleperioden, noe som indikerer at det vannsøylen er blandet. 5.2 Strømhastighet Maksimal, signifikant maksimal og høye strømmålinger (> 30 cm/s) Høye strømhastigheter (varighet og hyppighet) kan stresse fisken, hvor fiskens svømmekapasitet vil variere med art, størrelse, temperatur og lysforhold (Mattilsynet, 2014). Fisken er nød til å bruke mer energi på å holde seg i posisjon ved økt strøm (Nygaard og Golmen, 1997). Økt strøm fører til økt oksygenforbruk, men gjennomstrømning av vann mer enn kompenserer for økt energiforbruk (Nygaard og Golmen, 1997). Vannstrøm reduseres i hastighet når den treffer en merd. Forventet reduksjon av vannstrøm på grunn av not er mer enn 20% (Mattilsynet, 2014). Groe på merdene og anleggsorientering vil også påvirke strømhastighet i en merd. Maksimal strømhastighet var 69.8 cm/s mot Ø på 5m dyp og 71.1 cm/s mot Ø på 15m dyp. Maksimal strømhastighet er vurdert som svært sterk på 5m og på 15m. Signifikant maksimal strømhastighet var 23.1 cm/s på 5m dyp og 22.3 cm/s på 15m dyp. Signifikant maksimal strømhastighet er vurdert som sterk på både 5m og 15m. Det var tilfeller der strøm var >30cm/s på både 5m og 15m Enkeltstående strømtopper Ett datapunkt på 15m ble vurdert som feilverdi og ble derfor fjernet. Se kapittel 8.3. Fjernede dataverdier for ytterligere detaljer. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 28 of 46

29 5.2.3 Gjennomsnittlig strømhastighet Fisketetthet og merdens lengde er avgjørende for hvor stor gjennomsnittsstrømmen bør være (Mattilsynet, 2014, Nygaard og Golmen, 1997). Det er dessuten avhengig av total fiskebiomasse, fiskens størrelse og kondisjon, årstid, anleggsorientering, fôringsintensitet, sjøtemperatur, sjøens oksygeninnhold, algekonsentrasjon og dyp på lokaliteten (Nygaard og Golmen, 1997). Aure (1983) beregnet at et anlegg, med fiskekonsentrasjon på 8-10kg/m 3, trenger en gjennomsnittsstrøm på minst 2 cm/s for å opprettholde tilfredsstillende oksygenforhold. For å holde oksygenkonsentrasjon inne i merden over 7 mg/l, og for å kompensere for oksygenforbruket, trengs en gjennomsnittstrøm på 2.9 cm/s (Nygaard og Golmen, 1997). Sætre (1975) skrev at groe på merdene kan redusere strømmen inne i en merd med 70%, og for å kompensere for dette bør gjennomsnittsstrømmen være ca. 10 cm/s. Aarnes et al. (1990) fant at dersom merdene var mye begrodd kan strømmen i merd nummer to nedstrøms bli redusert til <40% av strømmen utenfor og i merd nummer seks var det praktisk talt ingen strøm. Siden vann vil strømme rundt i tillegg til gjennom eller under anlegget er anleggsorientering viktig. Et anlegg orientert slik at det ligger med langside mot den dominerende strømretning vil ha bedre vannutskiftning i merdene enn en orientering hvor mange merder ligger etter hverandre langs hovedstrømmen. Gjennomsnittlig strømhastighet er vurdert som svært sterk på 5m og på 15m. Gjennomsnittlig strømhastighet var 2 cm/s på begge dyp Nullmålinger (< 1cm/s) og varighet Nullmålinger vil gi lave oksygenverdier dersom fisketetthet er høy og merdlengde er lang (Mattilsynet, 2014). Andel nullmålinger bør være lav (<10%) og varighet må ikke være lang (12 24 timer) (Mattilsynet, 2014). Prosent nullmålinger (<1cm/s) er mindre enn 10% på 5m og 15m. Lengst varighet for strøm < 1cm/s er 30 min på både 5m og på 15m Vannutskiftning og Neumannn parameter Vannutskiftningsstrømmen er spesielt viktig for fiskens levemiljø (Mattilsynet, 2014). Det er viktig med god vannutskiftning i merden, slik at det til enhver tid er nok oksygen til fisken (Mattilsynet, 2014). Ved en ensrettet strøm vil lokaliteten hele tiden få friskt vann. Det kan også være sesongvariasjoner i vannutskiftning (Mattilsynet, 2014). Strømretninger og vannutskiftning stemmer med områdets bunntopografi. Vannutskiftningen trenger ikke nødvendigvis å være dårlig selv om Neumann parameteren er lav, ettersom det har vært en netto forflytning av vannet. Det er ikke nødvendigvis det samme vannet som strømmer fram og tilbake om målepunktet. Neumann parameteren er vurdert som lite stabil på 5m og på 15m. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 29 of 46

30 5.2.6 Observasjon feltarbeid Det ble utført feltarbeid på Ytterværet og Innerværet den 5. og 6. september på samme tid som utsett av strømmålerne. Under feltarbeidet ble det i overflaten observert veldig markante strømskiller som varierte i plassering, utstrekning og styrke. Det tydeligste strømskillet som ble lagt merke til gikk omtrent i retning nord-sør ut fra land på nordsiden av Innerværet. Her var det tydelig sterkere sørvestlig strøm på vestsiden av skillet. Observasjonene under feltarbeidet tilsier at det kan være store lokale forskjeller i strømstyrke og -retning innenfor relativt begrensede områder i Vannfjorden. 5.3 CTD Resultater fra CTD måling ved utsett Ved utsett sank temperatur fra ca. 8.6 o C på overflaten til ca. 7.8 o C ved 110m dyp. Temperaturgradienten er størst ved omtrent 7m, 20m og 90m dyp. Saltholdigheten ved utsett varierte lite vertikalt, med en liten økning fra 34.0 på overflaten til 34.4 ved 110m dyp. Det var en svak og gradvis økning av saltholdigheten med økende dyp, men det observeres ingen tydelige sjiktninger. Tetthetsdata gjenspeiler saltholdigheten, med en gradvis økning i tetthet nedover i vannsøylen. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 30 of 46

31 6. Vedlegg - opplysning strømmåling Opplysninger om strøminstrumentene er oppgitt i Tabell 6.1. Målingene er tatt for å måle strøm: o hvor notposer befinner seg (5m og 15m). Målerne registrerer strømhastighet, strømretning og temperatur. Målingene ble gjort i samsvar med NS 9415:2009, der kravet er at målingene skal gjennomføres sammenhengende i minst en måned. Riggoppsett og -beskrivelse er oppgitt i vedlegg 7. Ut fra topografi og bunntopografi er plasseringen vurdert god for å dokumentere strømforholdene i anlegget. Målerne er plassert i posisjonen som sannsynligvis oppgir høyeste strømhastighet på lokalitet. Tabell 6.1. Opplysninger per instrument. Måledyp 5m 15m Leverandør Aanderaa AS Aanderaa AS Instrumenttype, modell RCM Blue 5430 punktmåler RCM Blue 5430 punktmåler Måler ID-nr Kalibrering Utført hos Aanderaa Data Instruments ved levering av instrumentet. Utført hos Aanderaa Data Instruments ved levering av instrumentet. Strømhastighet nøyaktighet ±0.15 cm/sek ±0.15 cm/sek Strømhastighet rekkevidde / terskelverdi 0 til 300cm/s (vektor gjennomsnitt) 0 til 300cm/s (vektor gjennomsnitt) Strømretning nøyaktighet Kompass justert for misvisning av Temperatur nøyaktighet og rekkevidde ±5 for 0-15 tilt; ±7.5 for tilt Nei 0.05 C -5 C til 40 C ±5 for 0-15 tilt; ±7.5 for tilt Nei 0.05 C -5 C til 40 C Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 31 of 46

32 7. Vedlegg - riggoppsett, måleprinsipp og valg av målested 7.1 Riggoppsett Riggoppsett for målt strøm er skissert i Figur En A3- blåse ble benyttet ved overflaten sammen med 4 trålkuler (8kg oppdrift) brukt for oppdrift. Et lodd på 8kg ble festet til tauet under punktmålerne på 5m og 15m. Riggen ble forankret i bunn med 40kg anker og 10m lang kjetting. 1m før enden av kjettingen ligger det et lodd på 30kg. 14mm tau ble benyttet i riggen og 6mm tau i bunn. Figur Prinsippskisse av riggoppsett. Aanderaa punktmåler på 5m og 15m. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 32 of 46

33 7.2 Måleprinsipp Aanderaa punktmåler Instrumentene bruker dopplereffekten for å måle strøm. Det sendes ut en kort lydpuls (akustisk puls) av en konstant, bestemt frekvens og forandring måles i både styrke og frekvens av innkommende refleksjoner. Forskjellen mellom pulsen som er sendt ut og innkommende refleksjon er proporsjonal med strømhastigheten. Refleksjoner er forårsaket av små partikler i vannet (vanligvis zooplankton eller sediment) og bobler. Det er antatt at disse partikler flyter i vannet og derfor beveger seg med samme hastighet som vannet. Punktmålerne er satt opp for å måle strøm med en registrert måling basert på 150 ping i et 10-minutts intervall. Tabell Måleprinsipp for Aanderaa punktmålerne. Tid (min) Punktmåler Gul og grønn markering indikerer 150 ping i løpet av 10 min. En måling er gjennomsnitt over en 10-minuttersperiode. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 33 of 46

34 Valg av målested Plassering av riggen for strømmålinger er avgjørende for måling av strøm. Et av kravene i NS9415 er at målerne skal plasseres i den posisjonen som sannsynligvis oppgir høyeste strømhastighet på lokaliteten. Plassering av riggen i forhold til det dypet strømmen skal måles på har også stor betydning for målingene. Anleggets geografiske plassering og topografiske utforming av nærområdet må vurderes. Strømmen påvirkes av bukter, viker og elveløp, møtepunkter for fjordsystemer, osv. Dette kan føre til at strømmen skifter retning e.l. Anlegget bør plasseres der vannet får kortest mulig oppholdstid i anlegget før nytt vann kommer inn, og slik at vanntransporten på tvers av anlegget maksimeres. Dette er spesielt viktig i den varme årstiden med høy temperatur i vannet, mye fisk og intensiv fôring og drift av anlegget. Bunntopografien under anlegget og i området bør også vurderes, da ujevnheter kan påvirke strømmens styrke og dreining. Anleggets driftsstatus må også vurderes der selve anlegget kan forstyrre målinger på overflatestrømmen. Utestående nøter og fiskebiomasse kan frembringe en skyggeeffekt og muligens redusere strømmen i noen retninger på målinger på både 5m og 15m. For strømmåling på 5m og 15m er plasseringen på lokaliteten som sannsynligvis oppgir høyeste strømhastighet, oftest rett utenfor anlegget og på enden lengst unna land. Målinger som foretas her gir grunnlag for å estimere den sterkeste strømmen anlegget kan bli utsatt for med tanke på dimensjonering, og for å vurdere om det er tilstrekkelig oksygentilførsel til fisk i anlegget under drift. For å måle strøm på sprednings- og bunndyp er foretrukket plassering i anleggets senter, fordi her kan en måle den mest representative strømstyrken i anlegget i forhold til spredning av organisk materiale. Valg av måledyp Overflatestrømmen måles på 5m. Det tas ikke på 1m på grunn av støy fra bølger på 1m. Vannutskiftningsstrøm måles på 15m. Valg av måleperiode Siden tidevannskomponentene M2 og S2 «pulserer» sammen hver 14.77d, som er tidevannssyklus for spring / nipp, er anbefalt minimum for måleperioden 30 dager. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 34 of 46

35 8. Vedlegg - Databearbeiding og kvalitetssikring Før utsett ble fysisk status kontrollert. Kontrollsjekk inkluderer: batteristatus, instrumentinnstilling, minnestatus og anoder. Åkerblå benytter et skjema som følger hver måler for teknisk dokumentasjon. Ved utsett av instrumenter benyttes Åkerblås riggskjema som inkluderer (etter NS 9425:1999): lokalitetsnavn, riggoppsett, posisjon, måledyp, kontakt-person og oppdragsgiver, tidspunkt for utsett og opptak, og et kommentarfelt for eventuelle observasjoner ved utsett og opptak. Ved opptak blir måleinstrumentene undersøkt for begroing, annet som kan ha påvirket målingene, og fysisk skade. Det kommenteres på riggskjema og i rapporten, og mulig påvirkning for resultatet blir vurdert. Verdier som er benyttet i rapporten er troverdige og uten behov for støyfiltrering eller annen korreksjon. Rådata er kvalitetssikret gjennom interne prosedyrer utviklet av Åkerblå og instrumentenes produsent etter bestemte kriterier. Dersom disse kriteriene ikke blir møtt er data kritisk vurdert. Enkeltstående datapunkter blir også vurdert og data fjernes om nødvendig. Rådata ligger på Åkerblås server. Hvis justering, endring eller fjerning av data er nødvendig er rådata da lagret som kvalitetskontrollert data på server hos Åkerblå. 8.1 Databearbeiding Riggtilstand etter måling Det var ingen begroing eller skade på instrumenter, og ingen data ble vurdert som feil eller usikre på grunn av dette. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 35 of 46

36 Tabell 8.1. Opplysninger om strømmålinger og databearbeiding per instrument. Måledyp 5m 15m Filnavn for rådata Ytterværet 5m SN0917 AP5066.bin Ytterværet 15m SN0917 AP5067.bin Rådata først vurdert i Aanderaa Data Studio Aanderaa Data Studio Filnavn for eksportert data Ytterværet 5m SN0917 AP5066_eks_IH.csv Ytterværet 15m SN0917 AP5067_eks_IH.csv Filnavn for kvalitetssikret data Ytterværet-5m_QC.xlsx Ytterværet-15m_QC.xlsx Data return (%) Antall målinger Antall fjernede målinger 0 (se vedlegg 8.3) 1 (se vedlegg 8.3) Eksterne forhold som kunne ha påvirket målingene Ingen. Ingen. Dato og tid for første og siste benyttede strømmåling Dato og tid for start og slutt av instrument : : : : : : : :57 Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 36 of 46

37 8.2 Kvalitetssikring av data Data er kvalitetssikret etter bestemte kriterier (Tabell 8.2.1). Dersom disse kriteriene ikke blir møtt er data kritisk vurdert. Dette inkluderer vurdering av interne flags. Uteliggere er også vurdert og data fjernet om nødvendig. Grenseverdier (thresholds) og rekkeviddene er oppgitt i tabellene under. Datakvaliteten generelt ble vurdert som god, med unntak av et datapunkt rundt 7. oktober, da det hadde vært en del bevegelse i riggen. Dette medfører økt usikkerhet for det registrerte datapunktet på dette tidspunktet. Dette datapunktet ble derfor fjernet fra måleserien. Det var et par andre dataverdier med litt høy tilt, men disse ble ikke fjernet fordi tilt her ikke var like stor, i tillegg til at variasjonen fra ett datapunkt til det neste ikke var like stor som rundt det fjernede datapunktet. Tabell Kriteriene som er brukt for å kvalitetssikre data. Parameter Temperatur Tilt grense Ping count QC Manuell sjekk av data for stabil temp (Δ < 1deg) < 50 (Figur 8.2.1) Aanderaa punktmåler < (Figur 8.2.1) Nortek profiler & punktmåler og AWAC 150 (Figur 8.2.1) Aanderaa punktmåler Trykk Strømhastighet Retning Stabil (tidevanns mønster) (Figur 8.2.1) Nortek profiler og AWAC Stabil (ingen store endringer fra en måling til neste måling, Tabell 8.2.2). Lav og sterk strøm vurderes etter forskjellige kriterier i forhold til endringer mellom målinger. Stabil (ingen store endringer fra en måling til neste måling). Lav og sterk strøm vurderes etter forskjellige kriterier i forhold til endringer mellom målinger. Tabell IOC teoretiske forskjeller i strømhastighet fra en måling til det neste. Δt (min) Teoretisk Faktor Godkjent u1 u2 (m/s) u1 u2 (m/s) u u u u u u For å tillate noe naturlig variabilitet i strømhastighet og -retning (inkludert usymmetriske hastighetskurver for tidevannsstrøm) har disse forskjellene blitt hevet med de oppgitte faktorene, mens u er satt til 1 m/s, ettersom variabilitet øker med avtagende strøm (u). Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 37 of 46

38 Figur Tidsdiagram kriteriene brukt for å kvalitetssikre data, 5m. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 38 of 46

39 Figur forts. Tidsdiagram kriteriene brukt for å kvalitetssikre data, 15m. Figuren viser tidsserien før fjerning av strømverdi med høy usikkerhet. Ett datapunkt er fjernet fra datasettet grunnet stort sprang i hastighet og tilt. Dette er markert i figur med røde piler. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 39 of 46

40 8.3 Fjernede dataverdier Måleperiode Data er fjernet utenfor måleperioden for å bruke overlappende periode mellom de forskjellige dyp Enkelte datapunkter Ett datapunkt er fjernet på 15m. Datapunktet ble registrert 7. oktober kl. 00:16. Datapunktet ble fjernet grunnet stor endring i hastighet og retning, høy tilt og høy SP std mellom dette datapunktet og naboverdiene. Dette indikerer at det har vært mye bevegelse i instrumentet på dette tidspunktet, og det kan derfor ikke garanteres at nøyaktigheten til den registrerte strømhastigheten er som oppgitt i tabell 6.1. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 40 of 46

41 9. Vedlegg - Strømmens tilstandsklasser Tilstandsklasser for strømparametere er oppgitt i Tabell 9.1. Verdier er tatt fra Åkerblås innsamlede data ved bruk av Aanderaa punkmålere (Åkerblå, 2015). Tabell 9.1. Tilstandsklasser for vurdering av strømdata. Dybde Tilstandsklasse (m) Maksimal strømhastighet (cm/s) svært sterk sterk middels svak svært svak Overflatestrøm < sterk - < < 26 < 15 Vannutskiftingsstrøm < < < 20 < 10 Spredningsstrøm < < < 15 < 10 Bunnstrøm < < < 15 < 10 Gjennomsnitt strømhastighet (cm/s) svært sterk sterk middels svak svært svak Overflatestrøm < 10 sterk 6 - < < 6 < 3 Vannutskiftingsstrøm < < < 5 < 2 Spredningsstrøm < < < 4 < 2 Bunnstrøm < < < 4 < 2 Signifikant maksimal strømhastighet (cm/s) svært sterk sterk middels svak svært svak Overflatestrøm < sterk - < < 11 < 5 Vannutskiftingsstrøm < < < 8 < 4 Spredningsstrøm < < < 7 < 4 Bunnstrøm < < < 6.5 < 3 Signifikant minimal strømhastighet (cm/s) svært sterk sterk middels svak svært svak Overflatestrøm < sterk - < < 2.5 < 1.5 Vannutskiftingsstrøm < < < 2.3 < 1.5 Spredningsstrøm < < < 2 < 1 Bunnstrøm < < < 2 < 1 Andel strømstille (%) < 1cm/s svært lite lite middels høy svært høy Overflatestrøm 5 < 1 < 3-1 < 5-3 < Vannutskiftingsstrøm 15 < 1 < 5-1 < 7-5 < Spredningsstrøm < 3 < < < Bunnstrøm < 3 < 10-3 < < Andel strømstille (%) < 3cm/s svært lite lite middels høy svært høy Overflatestrøm 5 < 5 < 10-5 < < Vannutskiftingsstrøm 15 < 5 < 15-5 < < Spredningsstrøm < 10 < < < Bunnstrøm < 10 < < < Effektiv transport hastighet (cm/s) svært sterk sterk middels svak svært svak Overflatestrøm < sterk - < < 1.5 < 0.3 Vannutskiftingsstrøm < < < 1 < 0.2 Spredningsstrøm < < < 0.6 < 0.1 Bunnstrøm < < < 0.6 < 0.1 Neumann parameter svært stabil stabil middels lite stabil svært lite Alle dyp (m) > stabil stabil < 0.1 Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 41 of 46

42 10. Vedlegg - Månedlige tidevannsvariasjoner under måleperioden Strømmålinger er påvirket av blant annet tidevannsstrøm og kan bli påvirket av vind og vær. Månedlige tidevannsvariasjoner er vist i figur under. Månedlige tidevannsvariasjoner: Figur Månedlige tidevannsvariasjoner. (Oransje siste kvarter; rød nymåne; brun første kvarter; grønn - fullmåne). Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 42 of 46

43 11. Vedlegg - Måleenheter og forkortelser Alle måleenheter brukt i rapporten er beskrevet i tabellen under. Tabell Måleenheter og forkortelser brukt i rapporten. Symbol Beskrivelse Måleenhet - Dag og Tid dd.mm.yy hh:mm (RTC*) dd.mm (RTC*) dd.mm.yyyy hh (RTC*) - Høyde / Dybde Meter (m) - Avstand Kilometer (km) Meter (m) - Posisjon / Koordinater GGG.GGG ( ) Kompass retning GGG ( ) MM.MM (') Kompass retning - Strømretning (mot) Grader ( ) - Strømhastighet Centimeter per sekund (cm/s) - Vindhastighet Meter per sekund (m/s) - Vindretning (fra) Grader ( ) - Tidevannsnivå Centimeter (cm) - Temperatur Grader celsius ( C) - Tilt / Helling Grader ( ) - Ping Count tall *RTC = UTC 0 = GMT. Lokal tid er derimot: RTC + 2 timer sommer RTC + 1 timer vinter * Eklima data er på GMT (kan også lastes ned på Norsk normal tid). Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 43 of 46

44 12. Vedlegg - Parametere og Beskrivelse Tabell Parametere brukt i rapporten og beskrivelse av disse. Parameter Sjøtemperatur ( C) Strømhastighet Maksimum (cm/s) Gjennomsnitt (cm/s) Minimum (cm/s) Signifikant maks (cm/s) Signifikant min (cm/s) Varians (cm/s) 2 Beskrivelse Temperatur i vannet målt ved måledyp Maksimal verdi av alle data Matematisk gjennomsnittlig verdi av alle data Laveste verdi av alle data Matematisk gjennomsnitt av høyeste 1/3 av data Matematisk gjennomsnitt av laveste 1/3 av data Verdi som indikerer spredning av data rundt gjennomsnittsverdi. Dvs. om strøm varierte mye mellom suksessivt høye og lave verdier. En høy varians indikerer at datapunkter er meget spredt ut rundt gjennomsnittsverdi, mens en lav varians indikerer at datapunkter er veldig nær gjennomsnittsverdi og derfor hverandre. Varians = Gjennomsnittet av de kvadrerte forskjeller fra middelverdien. Standard avvik (cm/s) Verdi som indikerer spredning av data rundt gjennomsnittsverdi. Et høyt standard avvik indikerer stor spredning av data. Standard avvik = kvadratrot (varians) % < x cm/s Matematisk beregning av hvor ofte strømhastighet var < x cm/s Lengst periode < x cm/s Varighet lengste periode med strømhastighet < x cm/s Effektiv transport Hastighet (cm/s) Retning grader (deg) Neumann parameter Vannforflytning (m 3 /m 2 /d) Hvordan en partikkel i vannet, som er i strømmålerens posisjon ved målestart, driver med strømmen gjennom måleperioden. Bevegelse er en funksjon av strømhastighet og retning. Effektiv hastighet er beregnet som rettlinjet avstand fra start til sluttpunkt delt med total tid for måleperioden. Når måleperioden er slutt, er vinkelen til vektoren ut fra origo, som er strømmålerens posisjon, resultatretning eller effektiv transport retning. Sier noe om stabiliteten til strømmen i vektorretningen. Stabil strøm (høy Neumann parameter) betyr at vannet strømmer i en retning og beveger seg bort fra startpunktet hele tiden. Ustabil strøm (lav Neumann parameter) betyr at vannet strømmer i mange retninger og er ikke stabil i en retning og kanskje bare flytter seg fram og tilbake til startpunktet. For eksempel en Neumann parameter på 0.7 sier at strømmen i løpet av måleperioden strømmer med 70% stabilitet i vektorretning. Det er klassifisert som svært stabil strøm. Hvor mye vann som strømmer gjennom ei rute på 1 m 2 i løpet av et døgn. Gjennomsnittlig total vannutskiftning per døgn alle retninger. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 44 of 46

45 13. Vedlegg - Referanser 1. Aarsnes, J.V.G, Løland og H. Rudi (1990). Forces on cage net deflection. Manuscript, International Conference for Engineering and Offshore Fish Farming, Glasgow, UK, Oct Aure, J. (1983). Akvakultur i Troms, kartlegging av høvelige lokaliteter for Fiskeoppdrett. Fisken og Havet 1983, nr. 1, 92s. 3. Brukerveiledning. Aanderaa Blue punktmåler. 4. Den norske los (2017). Den norske los, bind 6. Lødingen og Andenes -Grense Jakobselv. Tilgjengelig fra: 5. Fiskeridirektoratet (2012). Veileder for utfylling av søknadsskjema for tillatelse til akvakultur i flytende eller landbasert anlegg. Tilgjengelig fra: 6. Havforskningsinstituttet (2008). AkvaVis dynamisk GIS-verktøy for lokalisering av oppdrettsanlegg for nye oppdrettsarter. Miljøkrav for nye oppdrettsarter og laks. Fisken og havet nr. 10/2008. Tilgjengelig fra: 7. IOC (1993). Manual of Quality Control Procedures for validation of Oceanographic Data. Tilgjengelig fra: 20edition&lang=1&format=1 8. Mattilsynet (2014). Statens tilsyn for planter, fisk, dyr og næringsmidler. Etableringsøknader saksbehandling i tilsynet. Retningslinje til behandling av søknader etter forskrift 17. juni 2008 nr. 823 om etablering og utvidelse av akvakulturanlegg, zoobutikker m.m. 36s. 9. Norwegian Meteorological Institute NS 9415:2009. Flytende oppdrettsanlegg. Krav til lokalitetsundersøkelse, risikoanalyse, utforming, dimensjonering, utførelse, montering og drift. Norsk Standard 2009: 101s. 11. NS :1999. Oseanografi Del 1: Strømmålinger i faste punkter. Norsk Standard s. 12. Nygaard og Golmen (1997). Strømforhold på oppdrettslokaliteter i relasjon til topografi og miljø. Rapport LNR NIVA-prosjekt E og O s. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 45 of 46

46 13. Pawlowicz, R., Beardsley, B. Og S. Lentz (2002). Classical tidal harmonic analysis including error estimates in MATLAB using T_TIDE. Computers & Geosciences, 28, Sætre, R. (1975). Lokalisering og miljø ved noen oppdrettsanlegg for laksefisk i Vest- Norge. Fiskeridirektoratets Havforskningsinstitutt, Serie B 1975 Nr Wilson, D og E. Siegel (2008). Evaluation of Current and Wave Measurements from a Coastal Buoy. DOI: /OCEANS Conference: OCEANS 2008 Source: IEEE Xplore. 16. Åkerblå (2015). Strømklassifisering. -rapport: Strøm- Klassifisering- AanderaaPunktMåler-Okt2015, 2 sider. Intern dok. Id. B.5.1.9/2.00 Side 46 of 46